Lähde: greenbiz.com
Aurinkopaneelien käyttöikä on 25-30 vuotta, mutta ne sisältävät arvokkaita metalleja, kuten hopeaa ja kuparia. Vanhentuneiden paneelien määrän odotetaan pian kasvavan, ja uusia yrityksiä on tulossa, jotka pyrkivät kierrättämään uudelleenkäytettäviä materiaaleja ja pitämään paneelit poissa kaatopaikoilta.
Odessassa, Texasissa, SolarCycle-nimisen startup-yrityksen työntekijät purkavat kuorma-autoja, jotka kuljettavat loppuun käytettyjä aurinkopaneeleja, jotka on juuri poimittu kaupallisilta aurinkotiloilta kaikkialta Yhdysvalloista. Ne erottavat paneelit alumiinikehyksistä ja sähkölaatikoista ja syöttävät ne sitten koneisiin, jotka irrottavat lasinsa laminoiduista materiaaleista, jotka ovat auttaneet tuottamaan sähköä auringonvalosta noin neljännesvuosisadan ajan.
Seuraavaksi paneelit jauhetaan, murskataan ja alistetaan patentoidulle prosessille, joka erottaa arvokkaat materiaalit - enimmäkseen hopeaa, kuparia ja kiteistä piitä. Näitä komponentteja myydään, samoin kuin halvempaa alumiinia ja lasia, jotka saattavat päätyä jopa seuraavan sukupolven aurinkopaneeleihin.
Tämä prosessi tarjoaa välähdyksen siitä, mitä voisi tapahtua eläkkeelle jääneiden aurinkopaneeleiden odotettavissa olevalle määrälle, joka virtaa alalta, joka edustaa Yhdysvaltain nopeimmin kasvavaa energianlähdettä Tänään, noin 90 prosenttia Yhdysvaltojen paneeleista, jotka ovat menettäneet tehokkuutensa. iän vuoksi tai vialliset päätyvät kaatopaikoille, koska tämä vaihtoehto maksaa murto-osan niiden kierrätyksestä.
Mutta kierrätyksen puolestapuhujat Yhdysvalloissa sanovat, että arvokkaiden materiaalien, kuten hopean ja kuparin, lisääntynyt uudelleenkäyttö auttaisi vauhdittamaan kiertotaloutta, jossa jätettä ja saastumista vähennetään materiaalien jatkuvalla uudelleenkäytöllä. National Renewable Energy Laboratoryn (NREL) vuoden 2021 raportin mukaan aurinkopaneelien kierrättäminen voi myös vähentää riskiä, että kaatopaikat vuotavat myrkkyjä ympäristöön; lisätä Kaakkois-Aasiasta tulevasta tuonnista suurelta osin riippuvaisen toimitusketjun vakautta; alentaa aurinkoenergian ja muiden valmistajien raaka-aineiden kustannuksia; ja laajentaa markkinoiden mahdollisuuksia yhdysvaltalaisille kierrättäjille.
Yhdysvalloissa vuoteen 2030 mennessä poistuvat aurinkopaneelit kattavat noin 3,000 amerikkalaisen jalkapallokentän.
Tietysti huonontuneiden mutta edelleen toimivien paneelien uudelleenkäyttö on vielä parempi vaihtoehto. Miljoonat näistä paneeleista päätyvät kehitysmaihin, kun taas toisia käytetään uudelleen lähempänä kotia. Esimerkiksi SolarCycle rakentaa Texasin tehtaalleen voimalaitosta, joka käyttää kunnostettuja moduuleja.
Tulevaisuudessa vanhentuneiden paneelien runsaus saa kourallisen aurinkokierrättäjiä pyrkimään korjaamaan epäsuhta energialaitosten, kaupunkien ja yksityisten yritysten nykyisen uusiutuvan energian kapasiteetin rakentamisen välillä – miljoonia paneeleja asennetaan maailmanlaajuisesti joka vuosi – ja pulaa tiloista, jotka pystyvät käsittelemään tätä materiaalia turvallisesti, kun se saavuttaa käyttöikänsä lopussa, noin 25–30 vuodessa.
Solar Energy Industries Associationin ja konsulttiyhtiö Wood Mackenzien viimeisimmän neljännesvuosiraportin mukaan aurinkoenergiakapasiteetin odotetaan kasvavan Yhdysvalloissa keskimäärin 21 prosenttia vuodessa vuosina 2023–2027. Odotettua kasvua auttaa vuoden 2022 inflaatiovähennyslaki, joka tarjoaa muun uusiutuvan energian tukien lisäksi 30 prosentin verohyvityksen asuinrakennusten aurinkosähköasennuksiin.
Yhdysvaltoihin vuonna 2021 asennettujen ja vuoteen 2030 mennessä eläkkeelle jäävien aurinkopaneelien peittämä alue kattaisi noin 3,000 amerikkalaisen jalkapallokentän NREL-arvion mukaan. "Se on hyvää hukkaa", sanoi laboratorion laki- ja sääntelyanalyytikko Taylor Curtis. Mutta alan kierrätysaste, alle 10 prosenttia, jää paljon jäljessä alan positiivisista kasvuennusteista.
Vuoteen 2050 mennessä aurinkopaneeleista talteenotettavien raaka-aineiden arvo voi ylittää 15 miljardia dollaria.
Jesse Simons, yksi SolarCyclen perustajista, joka työllistää noin 30 henkilöä ja aloitti toimintansa joulukuussa, sanoi, että kiinteän jätteen kaatopaikat veloittavat tyypillisesti 1–2 dollaria aurinkopaneelin vastaanottamisesta ja nousevat noin 5 dollariin, jos materiaali katsotaan vaaralliseksi jätteeksi. Sitä vastoin hänen yrityksensä veloittaa 18 dollaria paneelia kohden. Asiakkaat ovat valmiita maksamaan tämän hinnan, koska he eivät ehkä löydä kaatopaikkaa, jolla on lupa vastaanottaa vaarallisia jätteitä ja ottaa siitä laillista vastuuta, ja koska he haluavat minimoida vanhojen paneeliensa ympäristövaikutukset, sanoi Simons, entinen Sierra Clubin johtaja. .
SolarCycle tarjoaa asiakkailleen ympäristöanalyysin, joka osoittaa paneelien kierrätyksen edut. Esimerkiksi alumiinin kierrätys kuluttaa 95 prosenttia vähemmän energiaa kuin neitseellisen alumiinin valmistus, joka maksaa raaka-aineen, bauksiitin, louhinnan, sen kuljetuksen ja jalostuksen.
Yhtiö arvioi, että jokaisen paneelin kierrätyksellä vältetään 97 punnan CO2-päästöt. luku nousee yli 1,5 tonniin hiilidioksidia, jos paneelia käytetään uudelleen. Ehdotetun Securities and Exchange Commissionin säännön mukaan julkisessa omistuksessa olevien yritysten on julkistettava ilmastoon liittyvät riskit, joilla on todennäköisesti olennainen vaikutus niiden liiketoimintaan, mukaan lukien kasvihuonekaasupäästönsä.
SolarCycle-tehtaan aurinkopaneeleista irrotettua alumiinia myydään läheisellä metallipihalla. Lasi myydään vain muutamalla sentillä paneelia kohden käytettäväksi perustuotteissa, kuten pulloissa, mutta Simons toivoo saavansa sitä lopulta tarpeeksi myydäkseen korkeammalla hinnalla uusien aurinkopaneelilevyjen valmistajalle.
Heinäkuussa Kaliforniassa oli vain yksi kierrätyslaitos, joka hyväksyi aurinkopaneelit.
Myös aurinkokennoissa perusmateriaalina käytetty kiteinen pii on talteenoton arvoista, hän sanoi. Vaikka se on jalostettava tulevaisuuden paneeleissa käytettäväksi, sen käytöllä vältetään uuden piin louhinnan ja käsittelyn ympäristövaikutukset.
SolarCycle on yksi vain viidestä yhdysvaltalaisesta yrityksestä, jotka SEIA on listannut kierrätyspalveluita tarjoaviksi. Teollisuus on vielä lapsenkengissään ja selvittää edelleen, kuinka ansaita rahaa paneelikomponenttien talteenotolla ja sitten myymisellä Yhdysvaltain ympäristönsuojeluviraston mukaan. "Tämän kierrätysprosessin osia löytyy Yhdysvalloista, mutta sitä ei vielä tapahdu suuressa mittakaavassa", EPA sanoi alan yleiskatsauksessa.
Vuonna 2016 Kansainvälinen uusiutuvan energian järjestö IRENA ennusti, että 2030-luvun alkuun mennessä käytöstä poistettujen aurinkosähköpaneelien maailmanlaajuinen määrä on noin 4 prosenttia asennettujen paneelien määrästä. Viraston mukaan aurinkopaneelijätteen määrä nousee 2050-luvulle mennessä vähintään 5 miljoonaan tonniin vuodessa. Kiinan, maailman suurimman aurinkoenergian tuottajan, odotetaan poistavan yhteensä vähintään 13,5 miljoonaa tonnia paneeleja vuoteen 2050 mennessä, mikä on ylivoimaisesti suurin määrä suurista aurinkoenergiaa tuottavista maista ja lähes kaksi kertaa enemmän kuin Yhdysvallat eläkkeelle. siihen mennessä IRENAn raportin mukaan.
Raportin mukaan aurinkopaneeleista teknisesti talteenotettavissa olevat raaka-aineet maailmanlaajuisesti voivat olla 450 miljoonaa dollaria (2016 termeillä) vuoteen 2030 mennessä, mikä vastaa noin 60 miljoonan uuden paneelin tai 18 gigawatin tehon tuottamiseen tarvittavien raaka-aineiden kustannuksia. tuotantokapasiteettia. Raportin mukaan vuoteen 2050 mennessä kerrytettävissä oleva arvo voi kumulatiivisesti ylittää 15 miljardia dollaria.
Toistaiseksi aurinkoenergian kierrättäjillä on kuitenkin edessään merkittäviä taloudellisia, teknologisia ja sääntelyyn liittyviä haasteita. NREL:n Curtis sanoo, että osa ongelmaa on paneelien kierrätysastetta koskevien tietojen puute, mikä estää mahdollisia poliittisia toimia, jotka voisivat tarjota aurinkovoimaloiden toimijoille enemmän kannustimia kierrättää käytöstä poistetut paneelit sen sijaan, että ne heittäisivät pois.
Toinen ongelma on, että myrkyllisyydelle ominaisen liuotusmenettelyn – EPA:n hyväksymän menetelmän, jota käytetään sen määrittämiseen, sisältääkö tuote tai materiaali vaarallisia aineita, jotka voivat huuhtoutua ympäristöön – tiedetään olevan viallinen. Tämän seurauksena jotkut aurinkoenergiatilojen omistajat päätyvät "ylihallitsemaan" paneeleitaan vaarallisina ilman muodollista vaarallisen jätteen määritystä, Curtis sanoi. He joutuvat maksamaan enemmän niiden viemisestä kaatopaikoille, joilla on lupa käsitellä vaarallisia jätteitä tai kierrättää ne.
Kansainvälinen energiajärjestö arvioi, vaikuttaisivatko lyijyä, kadmiumia ja seleeniä sisältävät aurinkopaneelit ihmisten terveyteen, jos ne upotetaan vaarallisiin jätteisiin tai kunnallisiin kaatopaikkoihin, ja totesi riskin olevan pieni. Virasto totesi kuitenkin vuoden 2020 raportissaan, että sen havainnot eivät merkinneet kaatopaikalle sijoittamista: kierrätys "lieventäisi edelleen" ympäristöongelmia.
NREL tutkii vaihtoehtoista prosessia sen määrittämiseksi, ovatko paneelit vaarallisia. "Meidän on selvitettävä se, koska se vaikuttaa ehdottomasti vastuuseen ja kustannuksiin, jotta kierrätys saadaan kilpailukykyisemmäksi", Curtis sanoi.
Näistä epävarmuustekijöistä huolimatta neljä osavaltiota sääti äskettäin aurinkosähkömoduulien kierrätystä koskevia lakeja. Kalifornia, jossa on eniten aurinkosähköasennuksia, sallii paneelien upottamisen kaatopaikoille, mutta vasta sen jälkeen, kun nimetty laboratorio on todennut ne vaarattomiksi, mikä voi maksaa yli 1 500 dollaria. Heinäkuussa Kaliforniassa oli vain yksi kierrätyslaitos, joka hyväksyi aurinkopaneelit.
Washingtonin osavaltiossa heinäkuussa 2025 on määrä ottaa käyttöön laki, joka on suunniteltu tarjoamaan ympäristöystävällinen tapa kierrättää aurinkopaneelit. New Jerseyn viranomaiset odottavat julkaisevansa raportin aurinkosähköjätteen hallinnasta tänä keväänä; ja Pohjois-Carolina on ohjannut osavaltion ympäristöviranomaisia tutkimaan energian mittakaavan aurinkohankkeiden käytöstä poistamista. (Pohjois-Carolina vaatii aurinkopaneelien hävittämistä vaarallisena jätteenä, jos ne sisältävät raskasmetalleja, kuten hopeaa tai - vanhemmissa paneeleissa - kuusiarvoista kromia, lyijyä, kadmiumia ja arseenia.)
Euroopan unionissa käyttöikänsä lopussa olevia aurinkosähköpaneeleja on vuodesta 2012 lähtien käsitelty elektroniikkajätteenä EU:n sähkö- ja elektroniikkalaiteromudirektiivin, joka tunnetaan nimellä WEEE, mukaisesti. Direktiivi edellyttää, että kaikki jäsenvaltiot noudattavat vähimmäisstandardeja, mutta sähköisen jätteen todellinen kierrätysaste vaihtelee maittain, sanoi Marius Mordal Bakke, aurinkoenergiantoimittajatutkimuksen vanhempi analyytikko Rystad Energystä, tutkimusyhtiöstä, jonka pääkonttori on Oslossa, Norjassa. . Tästä laista huolimatta EU:n aurinkosähköjen kierrätysaste ei ole parempi kuin USA:ssa - noin 10 prosenttia - suurelta osin siksi, että arvokkaiden materiaalien erottaminen paneeleista on vaikeaa, Bakke sanoi.
Hän ennusti kuitenkin, että kierrätyksestä tulee yleisempää, kun käyttöiän loppuun kuluneiden paneelien määrä nousee niin pitkälle, että se tarjoaa liiketoimintamahdollisuuden ja tarjoaa kierrättäjille arvokkaita materiaaleja, joita he voivat myydä. Hallitukset voivat auttaa nopeuttamaan siirtymistä, hän lisäsi kieltämällä aurinkopaneelien hävittämisen kaatopaikoille ja tarjoamalla kannustimia, kuten verohelpotuksia kaikille aurinkopaneeleja käyttäville.
"Jossain vaiheessa tulevaisuudessa tulet näkemään niin paljon paneeleita, jotka poistetaan käytöstä, joten sinun on aloitettava kierrätys", Bakke sanoi. "Se tulee kannattavaksi itsestään riippumatta hyödykkeiden hinnoista."